KR20220043155A - Purification process of polyether polyols - Google Patents
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Abstract
폴리에테르 폴리올을 (i) 적어도 6개의 탄소 원자의 치환 또는 비치환된 알킬 기를 포함하는 촉매인, 술폰산 촉매 및 (ii) 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키기 위한 물의 혼합물로 처리하는 단계를 포함하는 공정; 상기 처리 공정을 사용하여 제조된 정제된 폴리에테르 폴리올; 및 상기 정제된 폴리에테르 폴리올과 이소시아네이트를 반응시켜 제조된 폴리우레탄 생성물을 포함한다.Treating the polyether polyol with a mixture of (i) a sulfonic acid catalyst, which is a catalyst comprising a substituted or unsubstituted alkyl group of at least 6 carbon atoms, and (ii) water to reduce residual levels of acetal linkages present in the polyether polyol A process comprising the step of; purified polyether polyols prepared using the above treatment process; and a polyurethane product prepared by reacting the purified polyether polyol with an isocyanate.
Description
구현예는 폴리에테르 폴리올의 정제 공정에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 예시적인 구현예는 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키기 위해 폴리에테르 폴리올을 술폰산 촉매로 처리하는 공정에 관한 것이다.An embodiment relates to a process for the purification of polyether polyols. More specifically, exemplary embodiments relate to a process for treating a polyether polyol with a sulfonic acid catalyst to reduce residual levels of acetal linkages present in the polyether polyol.
도입introduction
알킬렌 옥사이드의 루이스 산-촉매 개환 중합 반응에서 알데히드는 불가피하게 소량의 부산물로 생산된다. 알데히드의 존재는 폴리올과 축합(condensation) 반응을 일으켜 부산물 폴리에테르 아세탈 폴리올을 생산하는 것으로 당업자에게 알려져 있다. 폴리에테르 폴리올에서 이러한 폴리에테르 아세탈 폴리올의 존재는 특정 적용에서 바람직하지 않을 수 있는데, 그 이유는 이러한 아세탈이 더 높은 분자량으로 편중된 바이모달 분자량 분포(bimodal molecular weight distribution)를 생성하기 때문이다. 또한, 폴리에테르 아세탈 폴리올의 가수분해는 최종-용도에서 알데히드를 방출할 수 있으며, 이러한 알데히드 방출은 이취(undesirable odor)를 유발할 것이다. 많은 선행 기술 참고 문헌은 잘 알려진 염기성 알콕실화 촉매를 사용하여 이러한 폴리올이 생산된 폴리올의 산 마감처리(acid finishing)를 기술한다. 예를 들어, 미국 특허 번호 제5,095,061호는 중화된 폴리올을 산 촉매 및 물로 처리하여 폴리올에서 알케닐 말단기의 농도를 감소시키는 공정을 기술한다. 유사하게, 미국 특허 번호 제6,504,062호는 중화되지 않은 (즉, 염기성) 폴리올의 산 마감처리에 의한 저취성(low odor) 폴리에테르 폴리올의 제조를 기술한다. 과잉의 산을 폴리올에 첨가하여 잔류 염기성 알콕실화 촉매를 중화하고 물의 존재 하에 알케닐 말단기 및 고리형 에테르 불순물의 가수분해를 촉매할 수 있는 유리산을 생성한다. 각각의 경우, 염기성 알콕실화 촉매로 생산된 폴리올은 산 촉매 및 물로 처리되어 염기성 알콕실화 촉매에 의해 생산된 부산물을 가수분해한다. 그러나, 소수의 선행 기술 문헌만이 루이스 산을 사용하여 이러한 폴리올이 제조된 폴리올의 산 마감처리를 기술한다.In the Lewis acid-catalyzed ring-opening polymerization of alkylene oxides, aldehydes are inevitably produced as small amounts of by-products. It is known to those skilled in the art that the presence of aldehydes causes a condensation reaction with the polyol to produce the by-product polyether acetal polyol. The presence of such polyether acetal polyols in polyether polyols may be undesirable in certain applications, as these acetals produce a bimodal molecular weight distribution that is biased towards higher molecular weight. In addition, hydrolysis of polyether acetal polyols may release aldehydes in the end-use, which will cause undesirable odors. Many prior art references describe acid finishing of polyols from which these polyols are produced using well-known basic alkoxylation catalysts. For example, US Pat. No. 5,095,061 describes a process for treating a neutralized polyol with an acid catalyst and water to reduce the concentration of alkenyl end groups in the polyol. Similarly, US Pat. No. 6,504,062 describes the preparation of low odor polyether polyols by acid finishing of unneutralized (ie, basic) polyols. Excess acid is added to the polyol to neutralize the residual basic alkoxylation catalyst and yield a free acid capable of catalyzing the hydrolysis of alkenyl end groups and cyclic ether impurities in the presence of water. In each case, the polyol produced by the basic alkoxylation catalyst is treated with an acid catalyst and water to hydrolyze the by-products produced by the basic alkoxylation catalyst. However, only a few prior art documents describe acid finishing of polyols from which these polyols are prepared using Lewis acids.
예를 들어, JP05763734B2는 루이스 산성 알콕실화 촉매를 사용한 후 산 마감처리를 통해 저취성 폴리에테르 폴리올을 제조하는 것을 기술한다. 상기 참고문헌은 물 및 잔류 루이스 산성 알콕실화 촉매, 및 선택적으로, 산 마감처리 공정을 위한 추가 루이스 산 또는 브뢴스테드 산(Brønsted acid) 촉매를 사용하는 것을 기술한다. 상기 참고문헌은 공정에 사용된 적절한 브뢴스테드 산은 황산, 염산, 인산 및 알킬술폰산을 포함하고 인산이 사용된 브뢴스테드 산으로 예시됨을 개시한다. 그러나, 상기 참고문헌은 물과 폴리에테르 폴리올의 혼합물이 산 마감처리 공정의 조건 하에서 단상(monophasic)인지 또는 2상(biphasic)인지를 교시하지 않는다. 또한, 상기 참고문헌은 참고문헌에 기술된 실시예에서 오토클레이브(autoclave)를 명시하지만, 참고문헌은 반응 혼합물의 효과적인 혼합이 어떻게 달성되는지에 대해 교시하지 않는다. 폴리올과 물의 비혼화성으로 인한 2상 조건 하에서, 루이스 산 촉매 및, 선택적으로, 브뢴스테드 산 촉매의 존재하에서 폴리올과 물의 비효율적인 혼합은 불완전한 산 마감처리로 이어질 수 있고/있거나 연장된 처리 시간이 필요할 수 있다. 또한, 상기 참고문헌에서는 황산, 염산, 인산 및 알킬술폰산이 적합한 브뢴스테드 산 촉매로 정의되어 있지만, 참고문헌에서는 인산을 사용한 단일 실시예만을 기술하고 있다.For example, JP05763734B2 describes the preparation of low brittle polyether polyols through the use of a Lewis acidic alkoxylation catalyst followed by acid finishing. This reference describes the use of water and residual Lewis acid alkoxylation catalysts and, optionally, additional Lewis acid or Brønsted acid catalysts for the acid finishing process. This reference discloses that suitable Bronsted acids used in the process include sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid and alkylsulfonic acids, and phosphoric acid is exemplified by the Bronsted acid used. However, this reference does not teach whether the mixture of water and polyether polyol is monophasic or biphasic under the conditions of the acid finishing process. Also, while this reference specifies an autoclave in the examples described in the reference, the reference does not teach how effective mixing of the reaction mixture is achieved. Under two-phase conditions due to the immiscibility of polyol and water, inefficient mixing of polyol and water in the presence of a Lewis acid catalyst and, optionally, a Bronsted acid catalyst, can lead to incomplete acid finish and/or prolonged treatment times may be needed In addition, although sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid and alkylsulfonic acid are defined as suitable Brønsted acid catalysts in the above reference, only a single example using phosphoric acid is described in the reference.
요약summary
구현예는 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키기 위해 루이스 산 알콕실화 촉매로 생산되는 폴리에테르 폴리올의 정제 공정에 관한 것이다. 일반적인 일 구현예에서, 공정은 폴리에테르 폴리올을 (i) 적어도 6개의 탄소 원자의 탄소 원자 사슬 길이를 포함하는 촉매인, 술폰산 촉매, 예를 들어 적어도 6개의 탄소 원자 내지 18개의 탄소 원자 (C6 내지 C18)의 치환 또는 비치환된 알킬기를 포함하는 촉매; 및 (ii) 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키기 위한 물인 혼합물로 처리함으로써 폴리에테르 폴리올을 정제하는 단계를 포함한다. 예시적인 구현예에서, 폴리에테르 폴리올은 (i) C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 촉매 및 (ii) 2상 폴리올 및 물 혼합물을 형성하고 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키기 위한 물로 처리될 수 있다. // p4 line 25 Embodiments relate to processes for the purification of polyether polyols produced with Lewis acid alkoxylation catalysts to reduce residual levels of acetal linkages present in the polyether polyols. In one general embodiment, the process comprises a polyether polyol (i) a sulfonic acid catalyst, which is a catalyst comprising a chain length of carbon atoms of at least 6 carbon atoms, for example at least 6 carbon atoms to 18 carbon atoms (C6 to C18) a catalyst comprising a substituted or unsubstituted alkyl group; and (ii) purifying the polyether polyol by treating the polyether polyol with a mixture that is water to reduce residual levels of acetal linkages present in the polyether polyol. In an exemplary embodiment, the polyether polyol comprises (i) a C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid catalyst and (ii) a residual level of acetal linkages that form a biphasic polyol and water mixture and are present in the polyether polyol. It can be treated with water to reduce // p4 line 25
일부 구현예에서, 폴리에테르 폴리올과 물의 2상 혼합물을 60℃ 내지 140℃의 온도에서 C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 촉매로 처리하는 단계; 및 C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 촉매 농도에서 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 0.005몰 미만(<)은 30분 (분) 미만의 필요한 반응 시간으로 아세탈 결합 가수분해를 유도하는 것으로 밝혀졌다. 일부 구현예에서, 예를 들어 온도가 80℃ 내지 140℃이고 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 농도가 <0.005몰 술폰산인 경우, 아세탈 가수분해는 (≤) 5분 이하의 반응 시간을 필요로 한다.In some embodiments, treating a biphasic mixture of polyether polyol and water with a C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid catalyst at a temperature of 60°C to 140°C; and less than 0.005 moles (<) of sulfonic acid per kg polyether polyol at C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid catalyst concentrations induce acetal bond hydrolysis with the required reaction time of less than 30 minutes (minutes) . In some embodiments, for example, when the temperature is 80° C. to 140° C. and the sulfonic acid concentration per kg polyether polyol is <0.005 mole sulfonic acid, acetal hydrolysis requires a reaction time of (≤) 5 minutes or less.
유리하게는, 감소된 반응 시간은 가수분해 반응 동안 생산된 프로피온알데히드의 축합 반응으로부터 형성된 바람직하지 않은 부산물의 농도를 감소시킨다. C6 내지 C18 알킬 치환기가 없는 술폰산과 비교하여, 본 발명은 예시적인 브뢴스테드 산 촉매, C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산이 가수분해 반응이 완료되는 데 필요한 반응 시간을 최소 20% 줄여준다는 것을 교시한다. 본 발명 공정의 개선된 가수분해 속도는 유리하게는 공정에서 사이클 시간을 감소시키고 더 많은 부피의 산-마감처리된 폴리올의 생산을 용이하게한다. C6 내지 C18 알킬술폰산 및 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산은 C6 내지 C18 알킬 치환기가 없는 다른 술폰산보다 훨씬 높은 산성이 아니기 때문에 개선된 가수분해 속도는 예상치 못한 결과이다.Advantageously, the reduced reaction time reduces the concentration of undesirable by-products formed from the condensation reaction of propionaldehyde produced during the hydrolysis reaction. Compared to sulfonic acids without C6 to C18 alkyl substituents, the present invention reduces the reaction time required for the hydrolysis reaction to be completed by an exemplary Brønsted acid catalyst, C6 to C18 alkylsulfonic acids or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acids, by at least 20%. taught to reduce The improved hydrolysis rate of the process of the present invention advantageously reduces cycle times in the process and facilitates the production of higher volumes of acid-finished polyols. The improved rate of hydrolysis is an unexpected result because C6 to C18 alkylsulfonic acids and C6 to C18 alkylated arylsulfonic acids are not much more acidic than other sulfonic acids without C6 to C18 alkyl substituents.
도 1은 구성요소 A의 농도를 나타내는 하나의 피크 (일반적으로 화살표 A로 표시됨) 및 구성요소 B의 농도를 나타내는 다른 피크 (일반적으로 화살표 B로 표시됨)를 도시하는 두 개의 피크를 도시하는 GPC 크로마토그램(GPC chromatogram)의 그래픽 도해이며, 여기서 구성요소 A는 바람직하지 않은 폴리에테르 아세탈 폴리올 구성요소이고 구성요소 B는 바람직한 폴리에테르 폴리올 생성물 구성요소이다.1 is a GPC chromatography showing two peaks, one peak representing the concentration of component A (generally indicated by arrow A) and the other peak representing the concentration of component B (generally indicated by arrow B); A graphical illustration of a GPC chromatogram, wherein component A is the undesirable polyether acetal polyol component and component B is the preferred polyether polyol product component.
본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한, 하기에 주어진 약어는 다음과 같은 의미를 갖는다: μm = 미크론(들), g = 그램(들); mg = 밀리그램(들); L = 리터(들); mL = 밀리리터(들); ppm = 백만분율; ppmw = 중량 기준 백만분율; rpm = 분당 회전수; m = 미터(들); mm = 밀리미터(들); cm = 센티미터(들); min = 분(들); s = 초(들); hr = 시간(들); ℃ = 섭씨도(들); % = 퍼센트, vol % = 부피 퍼센트; 및 wt% = 중량 퍼센트.As used throughout this specification, unless the context clearly dictates otherwise, the abbreviations given below have the following meanings: μm = micron(s), g = gram(s); mg = milligram(s); L = liter(s); mL = milliliter(s); ppm = parts per million; ppmw = parts per million by weight; rpm = revolutions per minute; m = meter(s); mm = millimeter(s); cm = centimeter(s); min = minute(s); s = seconds(s); hr = time(s); °C = degree Celsius(s); % = percent, vol % = volume percent; and wt% = weight percent.
용어 "폴리에테르 폴리올"은 활성 수소 원자를 함유하는 화합물에 에폭사이드를 첨가하여 형성된 반응 생성물을 지칭한다.The term “polyether polyol” refers to a reaction product formed by the addition of an epoxide to a compound containing active hydrogen atoms.
용어 "폴리에테르 아세탈 폴리올"은 하기 일반 화학식 (I)로 표시되는 선형 아세탈 결합을 함유하는 폴리에테르 폴리올을 지칭한다:The term "polyether acetal polyol" refers to a polyether polyol containing linear acetal linkages represented by the general formula (I):
상기 식에서, R1은 알킬기이고, R2 및 R3은 하기 일반 화학식 (II)의 폴리에테르 쇄를 나타낸다:wherein R 1 is an alkyl group, and R 2 and R 3 represent polyether chains of the general formula (II):
상기 식에서, R4는 H 또는 알킬기이고 n은 정수이다.In the above formula, R 4 is H or an alkyl group and n is an integer.
본원에서의 용어 "C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산"은 술폰산 및 탄소수 6 내지 탄소수 18의 치환 또는 비치환된 알킬기를 함유하는 산 촉매를 의미한다.As used herein, the term "C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid" refers to an acid catalyst containing a sulfonic acid and a substituted or unsubstituted alkyl group having 6 to 18 carbon atoms.
본원에서의 용어 "알킬술폰산"은 치환 또는 비치환된 알킬기를 함유하는 술폰산 촉매를 의미한다.The term "alkylsulfonic acid" herein refers to a sulfonic acid catalyst containing a substituted or unsubstituted alkyl group.
본원에서의 용어 "아릴술폰산"은 페닐기, 나프틸기 등을 포함하는 치환 또는 비치환된 아릴기를 함유하는 술폰산 촉매를 의미한다.As used herein, the term “arylsulfonic acid” refers to a sulfonic acid catalyst containing a substituted or unsubstituted aryl group including a phenyl group, a naphthyl group, and the like.
폴리에테르 폴리올의 생산Production of polyether polyols
폴리에테르 폴리올의 생산 공정은 잘 알려진 공정이며, 예를 들어 미국 특허 번호 US 9,896,542, US 7,378,559 및 US 5,374,705를 포함하는 여러 문헌에 기술되어 있다. 일반적으로, 폴리에테르 폴리올을 생산하는 단계는 (1) 공칭 히드록실 작용가가 적어도 1인 개시제를 반응기에 공급하는 단계; (2) 알킬렌 옥사이드와 같은 하나 이상의 단량체를 상기 반응기에 공급하는 단계; (3) 루이스 산 촉매와 같은 중합 촉매를 상기 반응기에 공급하는 단계; (4) 선택적으로, 상기 개시제를 상기 반응기에 공급하는 것과 별도로 수소 결합 수용체 첨가제(hydrogen bond acceptor additive)를 상기 반응기에 공급하는 단계; 및 (5) 상기 개시제가 상기 중합 촉매 및 선택적으로 상기 수소 결합 수용체 첨가제의 존재 하에 하나 이상의 단량체와 반응하여 폴리에테르 폴리올을 형성하도록 하는 단계를 포함한다. 구현예는, 예를 들어 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키기 위해 생성된 폴리에테르 폴리올을 추가로 정제하는 것에 관한 것이다.Processes for the production of polyether polyols are well known processes and are described in several documents including, for example, US Pat. Nos. US 9,896,542, US 7,378,559 and US 5,374,705. In general, producing a polyether polyol comprises the steps of (1) feeding an initiator having a nominal hydroxyl functionality of at least 1 to a reactor; (2) feeding one or more monomers, such as alkylene oxide, to the reactor; (3) feeding a polymerization catalyst such as a Lewis acid catalyst to the reactor; (4) optionally, feeding a hydrogen bond acceptor additive to the reactor separately from feeding the initiator to the reactor; and (5) allowing the initiator to react with one or more monomers in the presence of the polymerization catalyst and optionally the hydrogen bond acceptor additive to form a polyether polyol. Embodiments relate to further purification of the resulting polyether polyol, for example to reduce residual levels of acetal linkages present in the polyether polyol.
예시적인 구현예에서, 중합 촉매는 루이스 산 중합 촉매이다. 예를 들어, 루이스 산 중합 촉매는 하기 일반 화학식 (III)을 갖는다:In an exemplary embodiment, the polymerization catalyst is a Lewis acid polymerization catalyst. For example, the Lewis acid polymerization catalyst has the general formula (III):
상기 식에서, M은 붕소, 알루미늄, 인듐, 비스무트 또는 에르븀이며; R1은 제1 플루오로/클로로 또는 플루오로알킬-치환된 페닐 기를 포함 (예를 들어, 이로 이루어짐)하고; R2는 제2 플루오로/클로로 또는 플루오로알킬-치환된 페닐 기를 포함 (예를 들어, 이로 이루어짐)하고; R3은 제3 플루오로/클로로 또는 플루오로알킬-치환된 페닐 기 또는 제1 작용기 또는 작용성 중합체 기를 포함 (예를 들어, 이로 이루어짐)하고; 선택적인 R4는 (예를 들어, 이로 이루어짐) 제2 작용기 또는 작용성 중합체 기이다.wherein M is boron, aluminum, indium, bismuth or erbium; R 1 comprises (eg, consists of) a first fluoro/chloro or fluoroalkyl-substituted phenyl group; R 2 comprises (eg, consists of) a second fluoro/chloro or fluoroalkyl-substituted phenyl group; R 3 comprises (eg, consists of) a third fluoro/chloro or fluoroalkyl-substituted phenyl group or a first functional group or functional polymer group; Optional R 4 is (eg, consists of) a second functional group or a functional polymer group.
본원에 사용된, "플루오로/클로로 또는 플루오로알킬-치환된 페닐 기"는 하기에 기술된 바와 같이 플루오로/클로로 치환된 페닐 기 또는 플루오로알킬-치환된 페닐 기가 존재함을 의미한다. "플루오로알킬-치환된 페닐 기"는 플루오로알킬 기로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 포함하는 페닐 기를 의미한다. "플루오로-치환된 페닐 기"는 불소 원자로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 포함하는 페닐 기를 의미한다. "클로로-치환된 페닐 기"는 염소 원자로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 포함하는 페닐 기를 의미한다. "플루오로/클로로 치환된 페닐 기"는 불소 또는 염소 원자로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 포함하는 페닐 기를 의미하며, 여기서 페닐 기는 불소 및 염소 원자 치환체의 조합을 포함할 수 있다.As used herein, "fluoro/chloro or fluoroalkyl-substituted phenyl group" means that a fluoro/chloro substituted phenyl group or a fluoroalkyl-substituted phenyl group is present, as described below. "Fluoroalkyl-substituted phenyl group" means a phenyl group comprising at least one hydrogen atom replaced with a fluoroalkyl group. "Fluoro-substituted phenyl group" means a phenyl group comprising at least one hydrogen atom replaced by a fluorine atom. "Chloro-substituted phenyl group" means a phenyl group comprising at least one hydrogen atom replaced by a chlorine atom. "Fluoro/chloro-substituted phenyl group" means a phenyl group comprising at least one hydrogen atom replaced with a fluorine or chlorine atom, wherein the phenyl group may include a combination of fluorine and chlorine atom substituents.
일반 화학식 (III)에서, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 플루오로/클로로 또는 플루오로알킬-치환된 페닐 기를 포함할 수 있거나, 각각 독립적으로 본질적으로 플루오로/클로로 또는 플루오로알킬-치환된 페닐 기로 이루어질 수 있다. 일반 화학식 (III)에서 M은 금속염 이온으로서 또는 일반 화학식 (III)의 일체로 결합된 부분으로서 존재할 수도 있다.In general formula (III), R 1 , R 2 and R 3 can each independently comprise a fluoro/chloro or fluoroalkyl-substituted phenyl group, or each independently is essentially a fluoro/chloro or fluoroalkyl group - may consist of a substituted phenyl group. M in general formula (III) may exist as a metal salt ion or as an integrally bound moiety of general formula (III).
R3 및 선택적인 R4와 관련하여, 작용기 또는 작용성 중합체 기는 (1) 루이스 산 촉매 (예를 들어, 붕소계 루이스 산 촉매)와 착물을 형성하는 루이스 염기; 및/또는 (2) 루이스 산과의 배위결합(dative bond)을 형성하는데 이용가능한 적어도 하나의 전자쌍을 함유하는 분자 또는 모이어티일 수 있다. 루이스 염기는 중합체성 루이스 염기일 수 있다. "작용기" 또는 "작용성 중합체 기"는 하기 기술된 것 중 적어도 하나를 함유하는 분자를 의미한다: 물, 알코올, 알콕시 (예로서 선형 또는 분지형 에테르 및 고리형 에테르가 포함된다), 케톤, 에스테르, 오르가노실록산, 아민, 포스핀, 옥심 및 이들의 치환된 유사체. 각각의 알코올, 선형 또는 분지형 에테르, 고리형 에테르, 케톤, 에스테르, 알콕시, 오르가노실록산, 및 옥심은 예를 들어 일 구현예에서 2개의 탄소 원자 내지 20개의 탄소 원자, 또 다른 구현예에서 2개의 탄소 원자 내지 12개의 탄소 원자, 여전히 또 다른 구현예에서 2개의 탄소 원자 내지 8개의 탄소 원자, 및/또는 또 다른 구현예에서 3개의 탄소 원자 내지 6개의 탄소 원자를 포함할 수 있다.With respect to R 3 and optional R 4 , the functional group or functional polymeric group may include (1) a Lewis base to form a complex with a Lewis acid catalyst (eg, a boron-based Lewis acid catalyst); and/or (2) a molecule or moiety containing at least one electron pair available to form a dative bond with a Lewis acid. The Lewis base may be a polymeric Lewis base. By “functional group” or “functional polymeric group” is meant a molecule containing at least one of those described below: water, alcohol, alkoxy (including, for example, linear or branched ethers and cyclic ethers), ketones, Esters, organosiloxanes, amines, phosphines, oximes and substituted analogs thereof. Each alcohol, linear or branched ether, cyclic ether, ketone, ester, alkoxy, organosiloxane, and oxime is, for example, from 2 carbon atoms to 20 carbon atoms in one embodiment, and 2 carbon atoms in another embodiment. from 2 carbon atoms to 12 carbon atoms, in still another embodiment from 2 carbon atoms to 8 carbon atoms, and/or from 3 carbon atoms to 6 carbon atoms in yet another embodiment.
예를 들어, 작용기 또는 작용성 중합체 기는 일반 화학식 (OYH)n을 가질 수 있으며, 상기 식에서 O는 O 산소이고, H는 수소이고, Y는 H 또는 알킬 기이고, n은 정수 (예를 들어, 1 내지 100의 정수)이다. 그러나, 붕소계 루이스 산 촉매와 같은 루이스 산 촉매와 조합될 수 있는 다른 공지된 작용성 중합체 기가 사용될 수 있다. 예시적인 고리형 에테르는 테트라히드로푸란 및 테트라히드로피란을 포함한다. 중합체성 루이스 염기는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드의 중합체에 기초한 폴리올 및 폴리에테르와 같은 2개 이상의 루이스 염기 작용기를 함유하는 모이어티이다. 예시적인 중합체성 루이스 염기는 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 및 폴리부틸렌 글리콜을 포함한다.For example, a functional group or functional polymer group may have the general formula (OYH)n, wherein O is O oxygen, H is hydrogen, Y is H or an alkyl group, and n is an integer (e.g., an integer from 1 to 100). However, other known functional polymer groups that can be combined with a Lewis acid catalyst such as a boron-based Lewis acid catalyst may be used. Exemplary cyclic ethers include tetrahydrofuran and tetrahydropyran. Polymeric Lewis bases are moieties containing two or more Lewis base functional groups, such as polyols and polyethers based on polymers of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide. Exemplary polymeric Lewis bases are ethylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polybutyl Contains ren glycol.
이 이론에 구속되게 하려는 의도 없이, 특정 R4는 중합 반응에 활용될 때, 예를 들어 촉매 활성을 유의적으로 손상시키지 않고 촉매의 보관 수명(shelf life)을 개선하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, M, R1, R2, 및 R3을 포함하는 촉매는 선택적인 R4를 갖는 형태 (M(R1)1(R2)1(R3)1(R4)1 형태) 또는 선택적인 R4를 갖지 않는 형태 (M(R1)1(R2)1(R3)1 형태)로 존재할 수 있다. 예를 들어 촉매 활성을 손상시키지 않고, 촉매 보관 안정성을 증가시키는 데 도움을 줄 수 있는 적합한 R4기는 디에틸 에테르, 고리펜틸 메틸 에테르, 메틸 삼차-부틸 에테르, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 1,4-디옥산, 아세톤, 메틸 이소프로필 케톤, 이소프로필 아세테이트 및 이소부틸 아세테이트를 포함한다.Without intending to be bound by this theory, when utilized in polymerization reactions, certain R 4 may, for example, help improve the shelf life of the catalyst without significantly impairing catalyst activity. For example, a catalyst comprising M, R 1 , R 2 , and R 3 can be in the form (M(R 1 ) 1 (R 2 ) 1 (R 3 ) 1 (R 4 ) 1 form with an optional R 4 . ) or without the optional R 4 (M(R 1 ) 1 (R 2 ) 1 (R 3 ) 1 form). Suitable R 4 groups that can help increase catalyst storage stability without impairing catalyst activity, for example, are diethyl ether, cyclopentyl methyl ether, methyl tert -butyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydro furan, tetrahydropyran, 1,4-dioxane, acetone, methyl isopropyl ketone, isopropyl acetate and isobutyl acetate.
예시적인 구현예에 따르면, 루이스 산 촉매는 일반 화학식 B(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0 또는 1을 갖는 붕소계 루이스 산 촉매이며, 상기 식에서 R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 플루오로알킬-치환된 페닐 기이고, 선택적인 R4는 작용기 또는 작용성 중합체 기이다.According to an exemplary embodiment, the Lewis acid catalyst is a boron-based Lewis acid catalyst having the general formula B(R 1 ) 1 (R 2 ) 1 (R 3 ) 1 (R 4 ) 0 or 1 , wherein R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a fluoroalkyl-substituted phenyl group, and optionally R 4 is a functional group or a functional polymer group.
예시적인 구현예에 따르면, 루이스 산 촉매는 일반 화학식 M(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0 또는 1을 가지며, 상기 식에서 M은 붕소, 알루미늄, 인듐, 비스무트 또는 에르븀이고, R1, R2, 및 R3은 각각 플루오로알킬-치환된 페닐 기이고, 선택적인 R4는 상기에서 논의된 작용기 또는 작용성 중합체 기이다. 상기 일반 화학식에서 M은 금속염 이온 또는 화학식의 일체로 결합된 부분으로서 존재할 수 있다. R1, R2 및 R3은 각각 독립적인 플루오로알킬로 치환된 페닐 기일 수 있다. 예를 들어, R1, R2 및 R3은 각각 동일한 플루오로알킬로 치환된 페닐 기일 수 있다. R1, R2 및 R3은 플루오로알킬-치환된 페닐 기를 포함할 수 있거나, 본질적으로 플루오로알킬-치환된 페닐 기로 이루어질 수 있다. 유사하게, R4는 작용기 또는 작용성 중합체 기를 포함할 수 있거나, R4가 본질적으로 작용기 또는 작용성 중합체 기로 이루어질 수 있다. R1, R2 및 R3과 관련하여, 플루오로알킬-치환된 페닐 기란, 불소 원자로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 갖는 알킬기인 플루오로알킬기로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 포함하는 페닐 기를 의미한다. 예를 들어, 플루오로알킬기는 구조 CnHmF2n+1-m를 가질 수 있고, 여기서 n은 1 초과 내지 5 미만이다. 또한, m은 전반적으로 정전기적 중성 화합물(electrostatically neutral compound)을 제공하기 위해 전하(charge)의 균형을 반영하는 수이며, 예를 들어 0, 1 또는 1 초과일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the Lewis acid catalyst has the general formula M(R 1 ) 1 (R 2 ) 1 (R 3 ) 1 (R 4 ) 0 or 1 , wherein M is boron, aluminum, indium, bismuth. or erbium, R 1 , R 2 , and R 3 are each a fluoroalkyl-substituted phenyl group, and optional R 4 is a functional group or functional polymer group discussed above. In the above general formula, M may exist as a metal salt ion or an integrally bonded moiety of the formula. R 1 , R 2 and R 3 may each independently be a phenyl group substituted with fluoroalkyl. For example, R 1 , R 2 and R 3 can each be a phenyl group substituted with the same fluoroalkyl. R 1 , R 2 and R 3 may comprise a fluoroalkyl-substituted phenyl group or may consist essentially of a fluoroalkyl-substituted phenyl group. Similarly, R 4 may comprise a functional group or functional polymer group, or R 4 may consist essentially of a functional group or functional polymer group. With respect to R 1 , R 2 and R 3 , a fluoroalkyl-substituted phenyl group refers to a phenyl group comprising at least one hydrogen atom replaced with a fluoroalkyl group which is an alkyl group having at least one hydrogen atom replaced with a fluorine atom. it means. For example, a fluoroalkyl group can have the structure C n H m F 2n+1-m , where n is greater than 1 and less than 5. Also, m is a number reflecting the balance of charges to provide an overall electrostatically neutral compound, and may be, for example, 0, 1, or greater than 1.
플루오로알킬-치환된 페닐의 페닐 기는 적어도 하나의 플루오로알킬 기 이외에 다른 기, 예를 들어, 페닐기의 적어도 하나의 수소를 대체하는 불소 원자 및/또는 염소 원자를 포함하도록 치환될 수 있다. 예를 들어, R1, R2 및 R3은 플루오로/클로로-플루오로알킬-치환된 페닐 기 (하나의 플루오로 또는 클로로 기 및 적어도 하나의 플루오로알킬 기가 페닐 기 상에 치환됨을 의미함), 디플루오로/클로로-플루오로알킬-치환된 페닐 기 (2개의 플루오로, 2개의 클로로 또는 하나의 플루오로 및 클로로 기 및 적어도 하나의 플루오로알킬 기가 페닐 기 상에 치환됨을 의미함), 트리플루오로/클로로-플루오로알킬-치환된 페닐 기 (3개의 플루오로, 3개의 클로로 또는 총 3개의 플루오로 및 클로로 기의 조합, 및 적어도 하나의 플루오로알칼 기가 페닐 기 상에 치환됨을 의미함), 또는 테트라플루오로/클로로-플루오로알킬-치환된 페닐 기 (4개의 플루오로, 4개의 클로로 또는 총 4개의 플루오로 및 클로로 기의 조합, 및 하나의 플루오로알킬 기가 페닐 기 상에 치환됨을 의미함)일 수 있다. 존재하는 경우, 작용기 또는 작용성 중합체 기 R4는 상기에서 논의된 바와 같이 루이스 산 촉매 (예를 들어, 붕소계 루이스 산 촉매)와 착물을 형성하는 루이스 염기 및/또는 루이스 산과 배위결합을 형성하는 데 이용가능한 적어도 하나의 전자쌍을 함유하는 분자 또는 모이어티로서 존재할 수 있다.The phenyl group of a fluoroalkyl-substituted phenyl may be substituted to contain other groups other than at least one fluoroalkyl group, for example, a fluorine atom and/or a chlorine atom replacing at least one hydrogen of the phenyl group. For example, R 1 , R 2 and R 3 are a fluoro/chloro-fluoroalkyl-substituted phenyl group meaning that one fluoro or chloro group and at least one fluoroalkyl group are substituted on the phenyl group ), a difluoro/chloro-fluoroalkyl-substituted phenyl group (meaning two fluoro, two chloro or one fluoro and chloro groups and at least one fluoroalkyl group are substituted on the phenyl group) , a trifluoro/chloro-fluoroalkyl-substituted phenyl group (3 fluoro, 3 chloro or a combination of a total of 3 fluoro and chloro groups, and at least one fluoroalkal group is substituted on the phenyl group means), or a tetrafluoro/chloro-fluoroalkyl-substituted phenyl group (four fluoro, four chloro or a combination of four fluoro and chloro groups in total, and one fluoroalkyl group on the phenyl group means to be substituted for). When present, the functional group or functional polymeric group R 4 forms a coordination bond with a Lewis acid and/or a Lewis base that forms a complex with a Lewis acid catalyst (eg, a boron-based Lewis acid catalyst) as discussed above. It may exist as a molecule or moiety containing at least one electron pair available for
다른 예시적인 구현예에 따르면, 루이스 산 촉매는 일반 화학식 M(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0 또는 1을 가지며, 상기 식에서 M은 붕소, 알루미늄, 인듐, 비스무트 또는 에르븀이고, R1은 제1 플루오로알킬-치환된 페닐 기를 포함하고, R2는 제2 플루오로알킬-치환된 페닐 기 또는 제1 플루오로-치환된 페닐 기 또는 클로로-치환된 페닐 기 (즉, 플루오로/클로로 또는 플루오로알킬-치환된 치환된 페닐 기)를 포함하고, R3은 제3 플루오로알킬-치환된 페닐 기 또는 제2 플루오로-치환된 페닐 기 또는 클로로-치환된 페닐 기 (즉, 플루오로/클로로 또는 플루오로알킬-치환된 치환된 페닐 기)를 포함하며, 선택적인 R4는 작용기 또는 작용성 중합체 기이다. 상기 일반 화학식에서 M은 금속염 이온으로서 또는 화학식의 일체로 결합된 부분으로서 존재할 수 있다. R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적이며, 예를 들어, R1의 플루오로알킬로-치환된 페닐 기는 R2의 플루오로알킬로-치환된 페닐 기와 동일하거나 상이할 수 있다. 하지만, R1은 R2 및 R3의 각각이 모두가 동일(예를 들어, 동일한 플루오로알킬-치환된 페닐 기)하지는 않도록 R1은 R2 및 R3 중 적어도 하나와 상이하며, R1은 R2 또는 R3와 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.According to another exemplary embodiment, the Lewis acid catalyst has the general formula M(R 1 ) 1 (R 2 ) 1 (R 3 ) 1 (R 4 ) 0 or 1 , wherein M is boron, aluminum, indium, bismuth or erbium, R 1 comprises a first fluoroalkyl-substituted phenyl group, R 2 is a second fluoroalkyl-substituted phenyl group or a first fluoro-substituted phenyl group or chloro-substituted phenyl a group (ie, a fluoro/chloro or fluoroalkyl-substituted substituted phenyl group), wherein R 3 is a third fluoroalkyl-substituted phenyl group or a second fluoro-substituted phenyl group or chloro- substituted phenyl groups (ie, fluoro/chloro or fluoroalkyl-substituted substituted phenyl groups), wherein optional R 4 is a functional group or a functional polymeric group. In the above general formula, M may exist as a metal salt ion or as an integrally bonded moiety of the formula. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently, for example, the fluoroalkyl-substituted phenyl group of R 1 can be the same as or different from the fluoroalkyl-substituted phenyl group of R 2 . However, R 1 is R 2 and R 3 R 1 is different from at least one of R 2 and R 3 such that each is not all the same (eg, the same fluoroalkyl-substituted phenyl group), and R 1 is not the same as or identical to R 2 or R 3 . it may not be
R1은 제1 플루오로알킬-치환된 페닐 기를 포함할 수 있거나, 본질적으로 제1 플루오로알킬-치환된 페닐 기로 이루어질 수 있다. 유사하게, R2는 제2 플루오로알킬-치환된 페닐 기 또는 제1 플루오로/클로로-치환된 페닐 기를 포함할 수 있거나, 본질적으로 제2 플루오로알킬-치환된 페닐 기 또는 제1 플루오로/클로로-치환된 페닐 기로 이루어질 수 있다. 유사하게, R3는 제3 플루오로알킬-치환된 페닐 기 또는 제2 플루오로/클로로-치환된 페닐 기를 포함할 수 있거나, 본질적으로 제3 플루오로알킬-치환된 페닐 기 또는 제2 플루오로/클로로-치환된 페닐 기로 이루어질 수 있다. 유사하게, R4는 작용기 또는 작용성 중합체 기를 포함할 수 있거나, R4는 본질적으로 작용기 또는 작용성 중합체 기로 이루어질 수 있다.R 1 may comprise or consist essentially of the first fluoroalkyl-substituted phenyl group. Similarly, R 2 may comprise a second fluoroalkyl-substituted phenyl group or a first fluoro/chloro-substituted phenyl group, or essentially a second fluoroalkyl-substituted phenyl group or a first fluoro /chloro-substituted phenyl groups. Similarly, R 3 may comprise a third fluoroalkyl-substituted phenyl group or a second fluoro/chloro-substituted phenyl group, or essentially a third fluoroalkyl-substituted phenyl group or a second fluoro /chloro-substituted phenyl groups. Similarly, R 4 may comprise a functional group or a functional polymer group, or R 4 may consist essentially of a functional group or a functional polymer group.
R1, R2 및 R3과 관련하여, 플루오로알킬-치환된 페닐 기는, 불소 원자로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 갖는 알킬 기인 플루오로알킬 기로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 포함하는 페닐 기를 의미한다. 예를 들어, 플루오로알킬 기는 구조 CnHmF2n+1-m을 가질 수 있고, 여기서 n은 1 초과 또는 5 미만이다. 또한, m은 전반적으로 정전기적 중성 화합물을 제공하기 위해 전하의 균형을 반영하는 수이며, 예를 들어 0, 1 또는 1 초과일 수 있다. 플루오로알킬-치환된 페닐의 페닐 기는 적어도 하나의 플루오로알킬 기 이외에 다른 기, 예를 들어, 페닐 기의 적어도 하나의 수소를 대체하는 불소 원자 및/또는 염소 원자를 포함하도록 치환될 수 있다. 예를 들어, R1, R2, 또는 R3은 플루오로/클로로-플루오로알킬-치환된 페닐 기 (하나의 플루오로 또는 클로로 기 및 적어도 하나의 플루오로알킬 기가 페닐 기 상에 치환됨을 의미함), 디플루오로/클로로-플루오로알킬-치환된 페닐 기 (2개의 플루오로, 2개의 클로로 또는 하나의 플루오로 및 클로로 기, 및 적어도 하나의 플루오로알킬 기가 페닐 기 상에 치환됨을 의미함), 트리플루오로/클로로-플루오로알킬-치환된 페닐 기 (3개의 플루오로, 3개의 클로로 또는 총 3개의 플루오로 및 클로로 기의 조합, 및 적어도 하나의 플루오로알킬기가 페닐 기 상에 치환됨을 의미함), 또는 테트라플루오로/클로로-플루오로알킬-치환된 페닐 기 (4개의 플루오로, 4개의 클로로 또는 총 4개의 플루오로 및 클로로 기의 조합, 및 하나의 플루오로알킬 기가 페닐 기 상에 치환됨을 의미함)일 수 있다.With respect to R 1 , R 2 and R 3 , a fluoroalkyl-substituted phenyl group is an alkyl group having at least one hydrogen atom replaced with a fluorine atom, a phenyl group comprising at least one hydrogen atom replaced with a fluoroalkyl group it means. For example, a fluoroalkyl group can have the structure C n H m F 2n+1-m , where n is greater than 1 or less than 5. Also, m is a number reflecting the balance of charges to provide an overall electrostatically neutral compound, and may be, for example, 0, 1 or greater than 1. The phenyl group of a fluoroalkyl-substituted phenyl may be substituted to contain other groups other than at least one fluoroalkyl group, for example, a fluorine atom and/or a chlorine atom replacing at least one hydrogen of the phenyl group. For example, R 1 , R 2 , or R 3 is a fluoro/chloro-fluoroalkyl-substituted phenyl group (meaning one fluoro or chloro group and at least one fluoroalkyl group are substituted on the phenyl group ), a difluoro/chloro-fluoroalkyl-substituted phenyl group, meaning that two fluoro, two chloro or one fluoro and chloro groups, and at least one fluoroalkyl group are substituted on the phenyl group ), a trifluoro/chloro-fluoroalkyl-substituted phenyl group (3 fluoro, 3 chloro or a combination of a total of 3 fluoro and chloro groups, and at least one fluoroalkyl group on the phenyl group means substituted), or a tetrafluoro/chloro-fluoroalkyl-substituted phenyl group (four fluoro, four chloro or a combination of four fluoro and chloro groups in total, and one fluoroalkyl group is phenyl means substituted on the group).
R2 및 R3과 관련하여, 플루오로-치환된 페닐 기란, 불소 원자로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 포함하는 페닐 기를 의미한다. 클로로-치환된 페닐 기란, 염소 원자로 대체된 적어도 하나의 수소 원자를 포함하는 페닐 기를 의미한다. 플루오로/클로로-치환된 페닐 기의 페닐 기는 다른 기 (예컨대, 플루오로, 클로로 및/또는 수소의 조합을 포함할 수 있음)로 치환될 수 있지만, 임의의 플루오로알킬 기는 제외된다 (예를 들어, 상기에서 논의된 구조 CnHmF2n+1-m를 갖는 기는 제외함). 따라서, 플루오로/클로로-치환된 페닐 기는 페닐 고리 상에 치환된 임의의 플루오로알킬 기를 제외함으로써 플루오로알킬-치환된 페닐기와 구별된다. 선택적인 R4와 관련하여, 작용기 또는 작용성 중합체 기는 상기에서 논의된 바와 같은 루이스 산 촉매 (예를 들어, 붕소계 루이스 산 촉매)와 착물을 형성하는 루이스 염기 및/또는 루이스 산과 배위결합을 형성하는 데 이용가능한 적어도 하나의 전자쌍을 함유하는 분자 또는 모이어티일 수 있다.With reference to R 2 and R 3 , a fluoro-substituted phenyl group means a phenyl group comprising at least one hydrogen atom replaced by a fluorine atom. A chloro-substituted phenyl group means a phenyl group comprising at least one hydrogen atom replaced by a chlorine atom. The phenyl group of a fluoro/chloro-substituted phenyl group may be substituted with other groups (e.g., which may include combinations of fluoro, chloro and/or hydrogen), except for any fluoroalkyl group (e.g. eg, except for groups having the structure C n H m F 2n+1-m discussed above). Thus, a fluoro/chloro-substituted phenyl group is distinguished from a fluoroalkyl-substituted phenyl group by excluding any fluoroalkyl group substituted on the phenyl ring. With respect to optional R 4 , the functional group or functional polymeric group forms a coordination bond with a Lewis base and/or a Lewis acid that forms a complex with a Lewis acid catalyst (eg, a boron-based Lewis acid catalyst) as discussed above. It may be a molecule or moiety containing at least one electron pair available to
상기와 관련하여, 예시적인 구현예는 예를 들어 상기 촉매 구조 중 하나 이상을 사용한 촉매의 배합물(blend)을 활용할 수 있다. 예시적인 구현예에 사용된 루이스 산 촉매는 하나 이상의 루이스 산 촉매 (예를 들어, 각각은 일반 화학식 B(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0 또는 1)을 가짐) 및 선택적으로 적어도 하나의 다른 촉매 (예를 들어, 예컨대 폴리에테르 폴리올을 생산하기 위해 당업계에 공지된 촉매와 같은 것)를 포함하는 배합 촉매일 수 있다. 배합 촉매는 선택적으로 다른 촉매를 포함할 수 있고, 일반 화학식 B(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0 또는 1을 갖는 하나 이상의 루이스 산 촉매는 상기 배합 촉매의 총 중량으로 적어도 25 중량%, 적어도 50 중량%, 적어도 70 중량%, 적어도 75 중량%, 적어도 80 중량%, 적어도 85 중량%, 적어도 90 중량%, 적어도 95 중량%, 적어도 99 중량% 등을 차지한다. 첨가된 배합 촉매는 임의의 DMC계 촉매를 포함하거나 제외할 수 있다. 더 낮은 온도에서 활성화되는 예시적인 다른 금속계 루이스 산이 이중 촉매 시스템 및/또는 배합 촉매의 일부로서 포함될 수 있다. 예시적인 금속계 루이스 산은 알루미늄, 붕소, 구리, 철, 규소, 주석, 티타늄, 아연 및 지르코늄 중 하나를 기반으로 한다.In this regard, exemplary embodiments may utilize blends of catalysts using, for example, one or more of the above catalyst structures. The Lewis acid catalyst used in the exemplary embodiment comprises one or more Lewis acid catalysts (eg, each having the general formula B(R 1 ) 1 (R 2 ) 1 (R 3 ) 1 (R 4 ) 0 or 1 ). having) and optionally at least one other catalyst (eg, such as catalysts known in the art for producing polyether polyols). The combination catalyst may optionally include other catalysts, wherein one or more Lewis acid catalysts having the general formula B(R 1 ) 1 (R 2 ) 1 (R 3 ) 1 (R 4 ) 0 or 1 are account for at least 25% by weight, at least 50% by weight, at least 70% by weight, at least 75% by weight, at least 80% by weight, at least 85% by weight, at least 90% by weight, at least 95% by weight, at least 99% by weight, etc. do. The blended catalyst added may include or exclude any DMC-based catalyst. Exemplary other metallic Lewis acids that are activated at lower temperatures may be included as part of dual catalyst systems and/or combination catalysts. Exemplary metallic Lewis acids are based on one of aluminium, boron, copper, iron, silicon, tin, titanium, zinc, and zirconium.
정제 공정refining process
상기 기술된 바와 같은 폴리에테르 폴리올 생성물을 생산하기 위한 반응 공정이 완료되면, 아세탈 결합은 폴리에테르 폴리올에서 형성되고 이러한 아세탈 결합은 정제된 폴리에테르 폴리올을 필요로 하는 다양한 적용에 사용하기 위해 정제된 폴리에테르 폴리올을 수득하기 위해 폴리에테르 폴리올로부터 제거될 필요가 있을 수 있다. 따라서, 하나의 광범위한 구현예에서, 본 발명은 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키기 위해 폴리에테르 폴리올을 정제하는 공정을 포함하며, 본 공정은 폴리에테르 폴리올과 물의 혼합물을 C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 촉매로 처리하는 것을 포함한다.Upon completion of the reaction process to produce the polyether polyol product as described above, acetal linkages are formed in the polyether polyol and these acetal linkages form the purified polyol for use in various applications requiring the purified polyether polyol. It may need to be removed from the polyether polyol to obtain the ether polyol. Accordingly, in one broad embodiment, the present invention comprises a process for purifying a polyether polyol to reduce residual levels of acetal linkages present in the polyether polyol, the process comprising preparing a mixture of polyether polyol and water from C6 to and treatment with a C18 alkylsulfonic acid or a C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid catalyst.
예시적인 구현예에서, 술폰산 촉매의 화학 구조는, 예를 들어 하기 일반 화학 구조를 포함할 수 있다:In an exemplary embodiment, the chemical structure of the sulfonic acid catalyst may include, for example, the following general chemical structure:
R5-SO3H,R 5 -SO 3 H,
상기 식에서, R5는 탄소수 6 내지 탄소수 18의 치환 또는 비치환된 알킬 기를 나타낸다.In the above formula, R 5 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 6 to 18 carbon atoms.
또 다른 예시적인 구현예에서, 술폰산 촉매의 화학 구조는 예를 들어 하기 일반 화학 구조를 포함할 수 있다:In another exemplary embodiment, the chemical structure of the sulfonic acid catalyst may include, for example, the following general chemical structure:
R5-ArSO3HR 5 -ArSO 3 H
상기 식에서, R5는 탄소수 6내지 탄소수 18의 치환 또는 비치환된 알킬 기를 나타내고, Ar은, 예를 들어 페닐, 나프틸 등을 포함하는 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타낸다.In the above formula, R 5 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, and Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group including, for example, phenyl and naphthyl.
본 발명에 유용한 구성요소 (i)인, C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 촉매는, 예를 들어 헥실벤젠 술폰산, 옥틸벤젠 술폰산, 데실벤젠 술폰산, 도데실벤젠 술폰산, 헥산술폰산, 옥탄술폰산, 데칸술폰산, 도데칸술폰산, 테트라데칸술폰산, 헥사데칸술폰산, 옥타데칸술폰산, 및 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다.Component (i) useful in the present invention, C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid catalyst is, for example, hexylbenzene sulfonic acid, octylbenzene sulfonic acid, decylbenzene sulfonic acid, dodecylbenzene sulfonic acid, hexanesulfonic acid, octane sulfonic acid, decanesulfonic acid, dodecanesulfonic acid, tetradecanesulfonic acid, hexadecanesulfonic acid, octadecanesulfonic acid, and mixtures thereof.
일 예시적인 구현예에서, 본 발명에 유용한 술폰산 촉매는 도데실벤젠 술폰산 및 도데실벤젠 술폰산과 다른 술폰산의 혼합물일 수 있다.In one exemplary embodiment, the sulfonic acid catalyst useful in the present invention may be dodecylbenzene sulfonic acid and a mixture of dodecylbenzene sulfonic acid with other sulfonic acids.
본 발명의 공정에 유용한 구성 요소(i)인, 술폰산의 농도는, 예를 들어 일 구현예에서 폴리에테르 아세탈 폴리올 kg당 술폰산 0.0001몰 내지 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 0.005몰, 또 다른 구현예에서 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 0.0001몰 내지 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 0.0025몰, 여전히 또 다른 구현예에서 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 0.0001몰 내지 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 0.001몰을 포함한다.The concentration of sulfonic acid, which is component (i) useful in the process of the present invention, may be, for example, in one embodiment from 0.0001 moles of sulfonic acid per kg of polyether acetal polyol to 0.005 moles of sulfonic acid per kg of polyether polyol, in another embodiment the polyether polyol. from 0.0001 moles of sulfonic acid per kg of ether polyol to 0.0025 moles of sulfonic acid per kg of polyether polyol, in still another embodiment from 0.0001 moles of sulfonic acid per kg of polyether polyol to 0.001 moles of sulfonic acid per kg of polyether polyol.
본 발명에서 사용된 구성요소 (ii)인, 물은, 예를 들어 탈이온수를 포함할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 공정에 유용한 구성요소 (ii)인 물의 농도는, 예를 들어 일 구현예에서 0.1 중량% 내지 20 중량%, 또 다른 구현예에서 0.5 중량% 내지 10 중량%, 및 여전히 또 다른 구현예에서 0.5 중량% 내지 5.0 중량%을 포함한다.Water, as component (ii) used in the present invention, may comprise, for example, deionized water. In general, the concentration of water, which is useful component (ii) in the process of the present invention, is, for example, from 0.1% to 20% by weight in one embodiment, from 0.5% to 10% by weight in another embodiment, and still further in other embodiments from 0.5% to 5.0% by weight.
전술된 바와 같이, 본 발명의 폴리에테르 폴리올의 정제 공정은 (A) (i) 폴리에테르 폴리올 및 (ii) C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 촉매를 갖는 물의 혼합물로 처리하는 단계; 및 (B) 상기 혼합물을 가열하는 단계를 포함한다. 공정 단계는, 예를 들어 일 구현예에서 60℃ 내지 140℃, 또 다른 구현예에서 80℃ 내지 120℃, 및 여전히 또 다른 구현예에서 80 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 수행된다. 그리고, 공정 단계의 반응 시간은, 예를 들어 일 구현예에서 30분 미만; 또 다른 구현예에서 1분 내지 10분; 및 여전히 또 다른 구현예에서 1분 내지 5분의 반응 시간을 포함한다.As described above, the process for purifying polyether polyols of the present invention comprises the steps of: (A) treating with a mixture of (i) polyether polyol and (ii) water having a C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid catalyst; and (B) heating the mixture. The process steps are carried out, for example, at a temperature of from 60 °C to 140 °C in one embodiment, from 80 °C to 120 °C in another embodiment, and from 80 °C to 100 °C in still another embodiment. And, the reaction time of the process steps may be, for example, less than 30 minutes in one embodiment; 1 minute to 10 minutes in another embodiment; and reaction times of from 1 minute to 5 minutes in still another embodiment.
본 발명의 정제 공정은 몇 가지 유리한 특성 및/또는 이점을 제공한다. 예를 들어, 상기 공정은: (1) 저농도의 C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 저농도의 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 촉매의 사용을 허용하고; (2) 온화한 반응 온도에서 수행될 수 있으며; (3) 짧은 반응 시간을 제공한다.The purification process of the present invention provides several advantageous properties and/or advantages. For example, the process allows the use of: (1) a low concentration of C6 to C18 alkylsulfonic acid or a low concentration of C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid catalyst; (2) can be carried out at mild reaction temperatures; (3) It provides a short reaction time.
예를 들어, 본 발명의 공정에서 사용되는 C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 농도는 상기 기술된 바와 같은 하나의 일반적인 구현예에서 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 0.0001몰 내지 폴리에테르 폴리올 kg당 술폰산 0.005몰의 농도를 포함한다.For example, the C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid concentration used in the process of the present invention ranges from 0.0001 moles of sulfonic acid per kg of polyether polyol to per kg of polyether polyol in one general embodiment as described above. containing a concentration of 0.005 moles of sulfonic acid.
예를 들어, 본 발명의 공정에서 사용되는 반응 온도는 상기 기술된 바와 같은 하나의 일반적인 구현예에서 60℃ 내지 140℃의 온도를 포함한다.For example, the reaction temperature used in the process of the present invention includes a temperature between 60° C. and 140° C. in one general embodiment as described above.
예를 들어, 본 발명의 공정에서 사용되는 반응 시간은 예를 들어, 상기 기술된 바와 같은 하나의 일반적인 구현예에서 30분 미만의 반응 시간을 포함한다.For example, reaction times used in the process of the present invention include reaction times of less than 30 minutes in one general embodiment, for example as described above.
본 발명의 정제 처리를 거친 후 생성된 폴리올 생성물은 폴리에테르 아세탈 폴리올의 잔류 농도가 일 구현예에서 ≤ 5.0 중량%, 또 다른 구현예에서 ≤ 3.0 중량%, 및 여전히 또 다른 구현예에서 ≤ 1.0 중량%이다. 다른 구현예에서, 폴리에테르 아세탈 폴리올의 잔류 농도는 일 구현예에서 0.01 중량% 초과 (>), 또 다른 구현예에서 0.1 중량% 초과, 및 여전히 또 다른 구현예에서 1 중량% 초과이다. 예시적인 구현예에서, 폴리에테르 아세탈 폴리올의 잔류 농도는 1.0 중량% 내지 5.0 중량%이다. 폴리에테르 폴리올에 존재하는 폴리에테르 아세탈 폴리올의 잔류 농도는 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography) (GPC)에 의해 측정된다.The polyol product produced after undergoing the purification treatment of the present invention has a residual concentration of polyether acetal polyol of ≤ 5.0 wt % in one embodiment, ≤ 3.0 wt % in another embodiment, and ≤ 1.0 wt % in still another embodiment. %am. In another embodiment, the residual concentration of polyether acetal polyol is greater than 0.01 wt% (>) in one embodiment, greater than 0.1 wt% in another embodiment, and greater than 1 wt% in still another embodiment. In an exemplary embodiment, the residual concentration of the polyether acetal polyol is between 1.0% and 5.0% by weight. The residual concentration of polyether acetal polyol present in the polyether polyol is determined by gel permeation chromatography (GPC).
일 구현예에서, 폴리에테르 폴리올은 폴리올을 이소시아네이트와 반응시켜 폴리우레탄 생성물을 생산하는데 사용된다.In one embodiment, polyether polyols are used to react polyols with isocyanates to produce polyurethane products.
실시예Example
하기 실시예는 본 발명을 추가로 상세하게 예시하기 위해 제시되지만 청구범위의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 달리 지시되지 않는 한, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.The following examples are presented to illustrate the invention in further detail, but should not be construed as limiting the scope of the claims. Unless otherwise indicated, all parts and percentages are by weight.
본 발명의 발명예 (Inv. Ex.) 및 비교예 (Comp. Ex.)에서 사용된 다양한 용어 및 명칭은 다음과 같이 설명된다:Various terms and names used in the inventive example (Inv. Ex.) and the comparative example (Comp. Ex.) of the present invention are explained as follows:
"PDI"는 다중분산 지수(polydispersity index)를 뜻한다."PDI" means polydispersity index.
"MN"은 수 평균 분자량(number-average molecular weight)을 뜻한다."M N " means number-average molecular weight.
"MW"는 중량 평균 분자량(weight-average molecular weight)을 뜻한다."M W " means weight-average molecular weight.
"GPC"는 겔 투과 크로마토그래피를 뜻한다."GPC" means gel permeation chromatography.
"DBSA"는 도데실벤젠 술폰산을 뜻한다."DBSA" means dodecylbenzene sulfonic acid.
"BSA"는 벤젠술폰산을 뜻한다."BSA" means benzenesulfonic acid.
"Temp."는 온도를 뜻한다."Temp." means temperature.
"Min"은 분을 뜻한다."Min" means minutes.
"wt %"는 반응 용액의 총 질량을 기준으로 한 중량 퍼센트를 뜻한다."wt %" means weight percent based on the total mass of the reaction solution.
"RPM"은 분당 회전 수를 뜻한다."RPM" means revolutions per minute.
"Pa"는 압력 단위인 파스칼을 뜻한다."Pa" stands for Pascal, a unit of pressure.
본 발명의 발명예 (Inv. Ex.) 및 비교예 (Comp. Ex.)에서 사용된 다양한 원료 또는 재료는 표 I에 다음과 같이 설명된다:Various raw materials or materials used in the inventive example (Inv. Ex.) and the comparative example (Comp. Ex.) of the present invention are described in Table I as follows:
표 I - 실시예에 사용된 산Table I - Acids used in the Examples
폴리에테르 폴리올 시험 방법의 폴리에테르 아세탈 폴리올 농도Polyether acetal polyol concentration of polyether polyol test method
GPC 분석은 인라인 진공 탈기 장치(inline vacuum degasser), 액체 자동 시료 주입기(liquid autosampler), 바이너리 펌프(a binary pump), 온도 조절 컬럼 구획(thermostated column compartment), 온도 조절기, 굴절률 (RI) 검출기, PLgel 5-μm 가드 컬럼 (50mm x 7.5mm) 및 일련의 4개의 PLgel 5-μm (300mm x 7.5mm) 좁은 다공성 분석 컬럼(narrow porosity analytical columns) (예: 50 Å; 100 Å; 1,000 Å; 및 10,000 Å)이 장착된 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC) 시스템을 사용하여 수행된다. 컬럼 및 검출기 온도를 40℃로 설정하는 동안 억제되지 않은 테트라히드로푸란(Uninhibited tetrahydrofuran) (THF)을 1mL/분의 유속으로 이동상으로 사용한다. 샘플을 이동상 (~1%)에 용해시키고 0.45μm PTFE 막을 통해 여과한다. 샘플 용액의 100μL 분취량(aliquot)을 주입하고 50분 실행 시간 동안 분석한다. 샘플 결과는 12개의 좁게 분포된 PEG 표준 (44000 - 238 Mp; Sigma-Aldrich(Fluka) ReadyCal Set)으로 구성된 표준 곡선에 대해 Empower Pro를 사용하여 정량화된다. 여기에 보고된 분자 분포는 상대 (PEG) 값이다.GPC analysis is performed using an inline vacuum degasser, liquid autosampler, a binary pump, a thermostated column compartment, a thermostat, a refractive index (RI) detector, PLgel A 5-μm guard column (50 mm x 7.5 mm) and a series of four PLgel 5-μm (300 mm x 7.5 mm) narrow porosity analytical columns (e.g., 50 Å; 100 Å; 1,000 Å; and 10,000 Å) using a high performance liquid chromatography (HPLC) system. Uninhibited tetrahydrofuran (THF) is used as the mobile phase at a flow rate of 1 mL/min while setting the column and detector temperature to 40°C. The sample is dissolved in the mobile phase (~1%) and filtered through a 0.45 μm PTFE membrane. Inject a 100 μL aliquot of the sample solution and analyze for a 50 min run time. Sample results are quantified using Empower Pro against a standard curve consisting of 12 narrowly distributed PEG standards (44000 - 238 Mp; Sigma-Aldrich (Fluka) ReadyCal Set). Molecular distributions reported here are relative (PEG) values.
도 1을 참조하여, 두 개의 피크를 갖는 GPC 크로마토그램이 도시되며 일반적으로 피크 A로 지정되고, 피크 B는 화살표 A 및 B로 각각 지정된다. 도 1에서, 하나의 피크 A는 구성요소 A가 바람직하지 않은 폴리에테르 아세탈 폴리올 구성요소인 구성요소 A의 농도를 나타낸다. 다른 피크 B는 구성요소 B가 바람직한 폴리에테르 폴리올 생성물 구성요소인 구성요소 B의 농도를 나타낸다.1 , a GPC chromatogram with two peaks is shown and is generally designated as peak A, and peak B is designated by arrows A and B, respectively. In Figure 1, one peak A represents the concentration of component A, where component A is the undesirable polyether acetal polyol component. Another peak B represents the concentration of component B, where component B is the preferred polyether polyol product component.
폴리에테르 아세탈 폴리올의 농도는 도 1에 도시된 GPC 크로마토그램 (피크 A 및 B)에서 고분자량의 숄더(high molecular weight shoulder) (피크 A)의 통합 면적을 총 폴리올 피크 면적으로 나누어 정량화되며; 상기 농도는 백분율 (%)로 보고된다.The concentration of polyether acetal polyol was quantified by dividing the integrated area of the high molecular weight shoulder (peak A) by the total polyol peak area in the GPC chromatograms (peaks A and B) shown in FIG. 1 ; The concentrations are reported as percentages (%).
하기 실시예에서, 폴리올 A는 하기 일반 절차를 통해 제조된다: Mettler Toledo의 1.8L 반응기가 사용된다. 또한 Mettler Toledo의 반응 열량계는 반응기의 온도와 교반 속도를 모두 제어하는 데 사용된다. 반응기에는 열전대, 압력 변환기 및 500D ISCO 펌프에서 프로필렌 옥사이드를 첨가하기 위한 입구 포트가 있다. 반응기에는 또한 수 평균 분자량이 700g/몰인 폴리에테르 폴리올 스타터의 처음 249g을 첨가하는 데 사용되는 별도의 입구 포트가 있다. 폴리에테르 폴리올 스타터를 130℃에서 1시간 동안 건조시킨 후, 프로필렌 옥사이드를 공급하는 데 사용된 동일한 포트를 통해 공급된 질소 분위기 하에 온도를 50℃로 낮춘다. 반응기의 바닥 포트를 통해 제거된 건조된 폴리올의 24-그램 샘플의 칼 피셔(Karl Fischer) 적정은 샘플에 56ppm의 물이 남아 있음을 보여준다. 이는 표 II에 기술된 양을 사용하여 촉매 및 프로필렌 옥사이드 첨가의 4개의 스테이지로 이어진다. 각 스테이지에서 반응기의 압력이 0 Pa에 도달할 때까지 질소를 배기하기 위해 또 다른 반응기 포트가 사용된다. 그런 다음 주사기를 사용하여, 폴리에테르 폴리올 스타터를 추가하는 데 사용된 동일한 포트의 피팅(fitting)에 있는 격막을 통해 비스(3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐)(2,4,6-트리플루오로페닐)보란의 THF 부가물인, 촉매 1mL THF의 용액을 주입한다. 촉매 첨가 후, 촉매 용액에서의 THF의 질소로 배기한 후, 반응기를 다시 0 Pa에 도달하도록 하고, 모든 반응기 포트를 닫고, 반응기에 프로필렌을 이 목적을 위해 지정된 포트를 통해 4 mL/분의 일정한 속도로 첨가하기 시작한다. 4개의 스테이지에서 촉매 및 단량체의 양은 다음 표 II에 기술된 바와 같다:In the following examples, Polyol A is prepared via the following general procedure: A 1.8 L reactor from Mettler Toledo is used. Mettler Toledo's reaction calorimeters are also used to control both the temperature of the reactor and the agitation rate. The reactor has an inlet port for adding propylene oxide to the thermocouple, pressure transducer and 500D ISCO pump. The reactor also has a separate inlet port used to add the first 249 g of a polyether polyol starter with a number average molecular weight of 700 g/mole. After the polyether polyol starter was dried at 130° C. for 1 hour, the temperature was lowered to 50° C. under a nitrogen atmosphere fed through the same port used to feed the propylene oxide. A Karl Fischer titration of a 24-gram sample of dried polyol removed through the bottom port of the reactor shows 56 ppm of water remaining in the sample. This leads to four stages of catalyst and propylene oxide addition using the amounts described in Table II. Another reactor port is used to evacuate nitrogen at each stage until the pressure in the reactor reaches 0 Pa. Then, using a syringe, bis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)(2,4,6) through the septum in the fitting of the same port used to add the polyether polyol starter. -Inject a solution of 1 mL THF catalyst, the THF adduct of trifluorophenyl)borane. After catalyst addition, after evacuation with nitrogen of THF in the catalyst solution, the reactor is again brought to 0 Pa, all reactor ports are closed and propylene is poured into the reactor at a constant rate of 4 mL/min through the ports designated for this purpose. Start adding at a rate. The amounts of catalyst and monomer in the four stages are as set forth in Table II below:
표 IITable II
모든 프로필렌 옥사이드가 반응기에 공급되면, 프로필렌 옥사이드 첨가를 위한 해당 입구 포트가 닫히고 미반응 단량체의 소화가 진행되도록 허용된다. 1551 그램의 생성물이 반응기의 바닥 포트를 통해 수집된다.When all of the propylene oxide has been fed to the reactor, the corresponding inlet port for propylene oxide addition is closed and digestion of unreacted monomer is allowed to proceed. 1551 grams of product are collected through the bottom port of the reactor.
표 III - 실시예에 대한 결과 요약Table III - Summary of Results for Examples
비교예 A (브뢴스테드 산이 사용되지 않음)Comparative Example A (No Bronsted acid was used)
비교예 A에서, 폴리올 A (9.9g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 750rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록(temperature-controlled aluminum reaction block)에서 100℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 탈이온수 (0.10g)를 바이알에 첨가하고 바이알에서의 폴리올-물 용액을 캡핑(capping)하고 750rpm 및 100℃에서 6시간 동안 교반한다. GPC 분석을 위한 바이알의 샘플은 바이알 캡(cap)을 간략하게 제거하고 대략 0.10g의 폴리올 용액을 인출함으로써 폴리올 용액을 가열 및 교반한 후 6시간 후에 수집한다. 폴리올 용액 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 테트라히드로푸란 (THF)으로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 IV에 요약되어 있다.In Comparative Example A, Polyol A (9.9 g) and a 12 mm magnetic stir bar are added to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 750 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 100° C. for 30 minutes. Next, deionized water (0.10 g) is added to the vial and the polyol-water solution in the vial is capped and stirred at 750 rpm and 100° C. for 6 hours. A sample of the vial for GPC analysis is collected 6 hours after heating and stirring the polyol solution by briefly removing the vial cap and withdrawing approximately 0.10 g of the polyol solution. A sample of the polyol solution is diluted with 10.0 g of uninhibited tetrahydrofuran (THF) and filtered through a 0.45 μm polytetrafluoroethylene (PTFE) syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table IV.
표 IV - GPC 결과Table IV - GPC Results
표 IV에 기술된 바와 같이, 100℃에서의 수처리는 6시간의 처리 시간 후에도 초기 미처리 샘플에 비해 폴리에테르 아세탈 폴리올 함량을 감소시키지 않는다.As shown in Table IV, water treatment at 100° C. did not reduce the polyether acetal polyol content compared to the initial untreated sample even after a treatment time of 6 hours.
비교예 B (인산이 사용됨)Comparative Example B (phosphoric acid is used)
폴리올 A (9.9g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 750rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 100℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 인산을 탈이온수 (0.10g; 스톡 용액: 2.0g 탈이온수 중 14.1mg 85% 인산)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고 폴리올 용액을 캡핑하고 750rpm 및 100℃에서 6시간 동안 교반한다. 6시간 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 V에 요약되어 있다.Add Polyol A (9.9 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 750 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 100° C. for 30 minutes. Next, phosphoric acid is added streamwise as a stock solution to deionized water (0.10 g; stock solution: 14.1 mg 85% phosphoric acid in 2.0 g deionized water) and the polyol solution is capped and stirred at 750 rpm and 100° C. for 6 hours. After 6 hours, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect GPC samples. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table V.
표 V - GPC 결과Table V - GPC Results
표 V에서 도시된 바와 같이, 100℃에서의 인산 수용액 처리는 6시간의 처리 시간 후에도 초기 미처리 샘플에 비해 폴리에테르 아세탈 폴리올 함량을 감소시키지 않는다.As shown in Table V, treatment with aqueous phosphoric acid solution at 100° C. did not reduce the polyether acetal polyol content compared to the initial untreated sample even after a treatment time of 6 hours.
발명예 1Invention Example 1
폴리올 A (9.9g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 750rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 100℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 도데실벤젠 술폰산 (DBSA)을 물(0.10g; 스톡 용액: 20.0mg DBSA 및 1.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 750rpm 및 100℃에서 30분 동안 교반한다. 5분 및 30분 후에 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 5분 후 및 30분 후 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 VI에 요약되어 있다.Add Polyol A (9.9 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 750 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 100° C. for 30 minutes. Next, dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA) was added streamwise as a stock solution to water (0.10 g; stock solution: 20.0 mg DBSA and 1.0 g deionized water), capped the polyol solution and 30 min at 750 rpm and 100° C. stir while GPC samples are collected after 5 and 30 minutes by briefly removing the vial cap and withdrawing approximately 0.10 g of polyol. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values after 5 and 30 minutes is summarized in Table VI.
표 VI - GPC 결과Table VI - GPC Results
표 VI에 도시된 바와 같이, 100℃에서의 DBSA 처리는 초기 미처리 샘플에 비해 폴리에테르 아세탈 폴리올 함량을 감소시킨다.As shown in Table VI, DBSA treatment at 100° C. reduces the polyether acetal polyol content compared to the initial untreated sample.
발명예 2Invention Example 2
폴리올 A (9.5g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 750rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 100℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 도데실벤젠 술폰산 (DBSA)을 물 (0.50g; 스톡 용액: 20.0mg DBSA 및 5.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 750rpm 및 100℃에서 5분 동안 교반한다.Add Polyol A (9.5 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 750 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 100° C. for 30 minutes. Next, dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA) was added as a stock solution in water (0.50 g; stock solution: 20.0 mg DBSA and 5.0 g deionized water) in a stream manner, the polyol solution was capped and the polyol solution was capped and held at 750 rpm and 100° C. for 5 minutes. stir while
5분 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. DBSA 처리된 폴리올은 다음 샘플이 수집될 때까지 다시 캡핑된다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 VII에 요약되어 있다.After 5 minutes, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect a GPC sample. The DBSA treated polyol is capped again until the next sample is collected. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table VII.
표 VII - GPC 결과Table VII - GPC Results
발명예 3Invention example 3
폴리올 A (4.75g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 750rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 100℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 도데실벤젠 술폰산 (DBSA)을 물 (0.25g; 스톡 용액: 10.0mg DBSA 및 5.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 750rpm 및 100℃에서 5분동안 교반한다. 5분 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 VIII에 요약되어 있다.Add Polyol A (4.75 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 750 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 100° C. for 30 minutes. Next, dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA) was added streamwise as a stock solution in water (0.25 g; stock solution: 10.0 mg DBSA and 5.0 g deionized water), capped the polyol solution and 5 min at 750 rpm and 100° C. stir while After 5 minutes, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect a GPC sample. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table VIII.
표 VIII - GPC 결과Table VIII - GPC Results
발명예 4Invention Example 4
폴리올 A (4.75g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 750rpm에서 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 80℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, DBSA를 물 (0.25g, 스톡 용액: 20.0mg DBSA 및 5.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고 폴리올 용액을 캡핑하고 750rpm 및 80℃에서 30분 동안 교반한다. 5분 및 30분 후에 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 5분 및 30분 후 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적% 값에 대한 GPC 분석은 표 IX에 요약되어 있다.Add Polyol A (4.75 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 750 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 80° C. for 30 minutes. Next, DBSA is added streamwise as a stock solution to water (0.25 g, stock solution: 20.0 mg DBSA and 5.0 g deionized water) and the polyol solution is capped and stirred at 750 rpm and 80° C. for 30 minutes. GPC samples are collected after 5 and 30 minutes by briefly removing the vial cap and withdrawing approximately 0.10 g of polyol. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values after 5 and 30 minutes is summarized in Table IX.
표 IX - GPC 결과Table IX - GPC Results
비교예 C (DBSA 대신 벤젠술폰산이 사용됨)Comparative Example C (Benzenesulfonic acid is used instead of DBSA)
폴리올 A (4.75g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 350rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 90℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 벤젠술폰산 (BSA) 일수화물을 물(0.25g; 스톡 용액: 10.8mg BSA 일수화물 및 5.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 350rpm 및 90℃에서 5분 동안 교반한다. 5분 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 X에 요약되어 있다.Add Polyol A (4.75 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 350 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 90° C. for 30 minutes. Next, benzenesulfonic acid (BSA) monohydrate was added streamwise as a stock solution to water (0.25 g; stock solution: 10.8 mg BSA monohydrate and 5.0 g deionized water), capped the polyol solution and at 350 rpm and 90° C. Stir for 5 minutes. After 5 minutes, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect a GPC sample. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table X.
표 X - GPC 결과Table X - GPC Results
비교예 D (DBSA 대신 pTSA이 사용됨)Comparative Example D (pTSA was used instead of DBSA)
폴리올 A (4.75g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 350rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 90℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 파라 톨루엔술폰산 (pTSA) 일수화물을 물 (0.25g; 스톡 용액: 11.6mg pTSA 일수화물 및 5.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 350rpm 및 90℃에서 5분 동안 교반한다. 5분 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 XI에 요약되어 있다.Add Polyol A (4.75 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 350 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 90° C. for 30 minutes. Next, para toluenesulfonic acid ( p TSA) monohydrate was added streamwise as a stock solution to water (0.25 g; stock solution: 11.6 mg p TSA monohydrate and 5.0 g deionized water), the polyol solution was capped and the temperature was increased at 350 rpm and Stir at 90° C. for 5 minutes. After 5 minutes, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect a GPC sample. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table XI.
표 XI - GPC 결과Table XI - GPC Results
비교예 E (DBSA 대신 4-히드록시벤젠 술폰산이 사용됨)Comparative Example E (4-hydroxybenzene sulfonic acid was used instead of DBSA)
폴리올 A (4.75g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 350rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 90℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 4-히드록시벤젠 술폰산 (물에서 60% 용액)을 물 (0.25g; 스톡 용액: 19.7mg 60% 4-히드록시벤젠 술폰산 용액 및 5.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 350rpm 및 90℃에서 5분 동안 교반한다. 5분 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 XII에 요약되어 있다.Add Polyol A (4.75 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 350 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 90° C. for 30 minutes. Next, 4-hydroxybenzene sulfonic acid (60% solution in water) is added streamwise as stock solution to water (0.25 g; stock solution: 19.7 mg 60% 4-hydroxybenzene sulfonic acid solution and 5.0 g deionized water) and the polyol solution is capped and stirred at 350 rpm and 90° C. for 5 minutes. After 5 minutes, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect a GPC sample. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table XII.
표 XII - GPC 결과Table XII - GPC Results
비교예 F (DBSA 대신 4-클로로벤젠 술폰산이 사용됨)Comparative Example F (4-chlorobenzene sulfonic acid is used instead of DBSA)
폴리올 A (4.75g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 350rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 90℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 4-클로로벤젠 술폰산 (90%)을 물(0.25g; 스톡 용액: 13.1mg 90% 4-클로로벤젠 술폰산 용액 및 5.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 350rpm 및 90℃에서 5분 동안 교반한다. 5분 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 XIII에 요약되어 있다.Add Polyol A (4.75 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 350 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 90° C. for 30 minutes. to the next, 4-Chlorobenzene sulfonic acid (90%) was added streamwise as a stock solution to water (0.25 g; stock solution: 13.1 mg 90% 4-chlorobenzene sulfonic acid solution and 5.0 g deionized water), capped polyol solution and set at 350 rpm and at 90° C. for 5 minutes. After 5 minutes, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect a GPC sample. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table XIII.
표 XIII - GPC 결과Table XIII - GPC Results
비교예 G (DBSA 대신 에탄술폰산이 사용됨)Comparative Example G (ethanesulfonic acid is used instead of DBSA)
폴리올 A (4.75g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 350rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 90℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, 에탄술폰산을 물 (0.25g; 스톡 용액: 6.7mg 에탄술폰산 및 5.0g 탈이온수)에 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 350rpm 및 90℃에서 5분 동안 교반한다. 5분 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적 % 값에 대한 GPC 분석은 표 XIV에 요약되어 있다.Add Polyol A (4.75 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 350 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 90° C. for 30 minutes. Next, ethanesulfonic acid is added streamwise as a stock solution to water (0.25 g; stock solution: 6.7 mg ethanesulfonic acid and 5.0 g deionized water), the polyol solution is capped and stirred at 350 rpm and 90° C. for 5 minutes. After 5 minutes, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect a GPC sample. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table XIV.
표 XIV - GPC 결과Table XIV - GPC Results
발명예 5Invention Example 5
폴리올 A (4.75g) 및 12mm 자기 교반 막대를 20mL 보로실리케이트 유리 섬광 바이알에 첨가한다. 폴리올을 350rpm으로 교반하고 온도-조절식 알루미늄 반응 블록에서 90℃에서 30분 동안 가열한다. 다음으로, DBSA를 물 (0.25g, 스톡 용액: 20.0mg DBSA 및 5.0g 탈이온수) 중 스톡 용액으로서 스트림 방식으로 첨가하고, 폴리올 용액을 캡핑하고 350rpm 및 90℃에서 5분 동안 교반한다. 5분 후 바이알 캡을 간략하게 제거하고 폴리올 대략 0.10g을 인출하여 GPC 샘플을 수집한다. 샘플을 10.0g의 억제되지 않은 THF로 희석하고 GPC 분석을 위해 0.45μm PTFE 주사기 필터를 통해 여과한다. 폴리에테르 아세탈 폴리올 면적% 값에 대한 GPC 분석은 표 XV에 요약되어 있다.Add Polyol A (4.75 g) and a 12 mm magnetic stir bar to a 20 mL borosilicate glass scintillation vial. The polyol is stirred at 350 rpm and heated in a temperature-controlled aluminum reaction block at 90° C. for 30 minutes. Next, DBSA is added streamwise as a stock solution in water (0.25 g, stock solution: 20.0 mg DBSA and 5.0 g deionized water), the polyol solution is capped and stirred at 350 rpm and 90° C. for 5 minutes. After 5 minutes, the vial cap is briefly removed and approximately 0.10 g of polyol is withdrawn to collect a GPC sample. Samples are diluted with 10.0 g of uninhibited THF and filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter for GPC analysis. The GPC analysis for polyether acetal polyol area % values is summarized in Table XV.
표 XV - GPC 결과Table XV - GPC Results
기타 구현예Other implementations
본 발명의 일 구현예는 폴리에테르 폴리올을 (i) 적어도 6개의 탄소 원자의 치환 또는 비치환된 알킬 기를 포함하는 촉매인, 알킬- 또는 아릴술폰산 촉매 및 (ii) 구성요소 (i) 및 (ii)의 농도는 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 제1 잔류 수준을 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 감소된 제2 수준으로 감소시키기에 충분한, 물의 혼합물로 처리하는 단계를 포함하는, 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 제1 잔류 수준을 갖는 폴리에테르 폴리올 정제 공정을 포함한다. 예를 들어, 예시적인 구현예에서, 술폰산 촉매는 알킬술폰산 촉매이다. 또 다른 예시적인 구현예에서, 술폰산 촉매는 아릴술폰산 촉매이다.One embodiment of the present invention provides a polyether polyol comprising (i) an alkyl- or arylsulfonic acid catalyst, which is a catalyst comprising a substituted or unsubstituted alkyl group of at least 6 carbon atoms, and (ii) components (i) and (ii) ) is sufficient to reduce the first residual level of acetal linkages present in the polyether polyol to a reduced second level of acetal linkages present in the polyether polyol. and a polyether polyol purification process having a first residual level of acetal linkages present in the polyol. For example, in an exemplary embodiment, the sulfonic acid catalyst is an alkylsulfonic acid catalyst. In another exemplary embodiment, the sulfonic acid catalyst is an arylsulfonic acid catalyst.
상기 기술된 공정은, C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산 농도가 폴리에테르 폴리올 킬로그램당 C6 내지 C18 알킬술폰산 또는 C6 내지 C18 알킬화 아릴술폰산의 0.0001몰 내지 0.005몰이다.In the process described above, the C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid concentration is from 0.0001 to 0.005 moles of C6 to C18 alkylsulfonic acid or C6 to C18 alkylated arylsulfonic acid per kilogram of polyether polyol.
상기 기술된 공정의 또 다른 구현예는 충분한 농도의 물에 의해 생성되는 2상 혼합물을 교반하는 단계를 추가로 포함한다. 예시적인 구현예에서, 물의 농도는 0.5 중량% 내지 20 중량%이다.Another embodiment of the process described above further comprises agitating the resulting biphasic mixture with a sufficient concentration of water. In an exemplary embodiment, the concentration of water is between 0.5% and 20% by weight.
상기 기술된 공정의 여전히 또 다른 구현예는 하기 단계를 추가로 포함한다: 제1항에 있어서, (A) 폴리에테르 폴리올을 (i) 적어도 6개의 탄소 원자의 탄소 원자 사슬 길이를 포함하는 촉매인, 알킬- 또는 아릴술폰산 촉매, 및 (ii) 물; 및 (B) 2상 혼합물을 가열하여 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키는 단계를 포함하는 공정. 일 예시적인 구현예에서, 처리 단계 (A)는 ≤ 5분의 처리 반응 시간을 포함한다.Yet another embodiment of the process described above further comprises the steps of: (A) the polyether polyol is (i) a catalyst comprising a carbon atom chain length of at least 6 carbon atoms. , an alkyl- or arylsulfonic acid catalyst, and (ii) water; and (B) heating the biphasic mixture to reduce residual levels of acetal linkages present in the polyether polyol. In one exemplary embodiment, treatment step (A) comprises a treatment reaction time of < 5 minutes.
본 발명의 공정의 또 다른 구현예는 폴리에테르 생성물이 상기 기술된 임의의 공정에 의해 생산된 산-마감처리된 폴리에테르 폴리올인 폴리에테르 폴리올 생성물에 관한 것이다.Another embodiment of the process of the present invention relates to a polyether polyol product wherein the polyether product is an acid-finished polyether polyol produced by any of the processes described above.
본 발명의 여전히 또 다른 구현예는 폴리에테르 폴리올과 이소시아네이트의 반응 생성물을 포함하는 폴리우레탄 생성물에 관한 것으로, 여기서 폴리에테르 폴리올은 상기 기술된 공정 중 어느 하나에 의해 생산된 산-마감처리된 폴리에테르 폴리올이다.Yet another embodiment of the present invention relates to a polyurethane product comprising the reaction product of a polyether polyol and an isocyanate, wherein the polyether polyol is an acid-finished polyether produced by any of the processes described above. It is a polyol.
Claims (10)
상기 폴리에테르 폴리올을 (i) 적어도 6개의 탄소 원자의 치환 또는 비치환된 알킬 기를 포함하는 술폰산 촉매, 및 (ii) 상기 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키기 위한 물의 혼합물로 처리하는 단계를 포함하는, 공정.A process for purifying polyether polyols comprising:
treating the polyether polyol with a mixture of (i) a sulfonic acid catalyst comprising substituted or unsubstituted alkyl groups of at least 6 carbon atoms, and (ii) water to reduce the residual level of acetal linkages present in the polyether polyol A process comprising the step of:
상기 폴리에테르 폴리올을 상기 혼합물로 처리하는 단계; 및
상기 2상 혼합물을 가열하여 상기 폴리에테르 폴리올에 존재하는 아세탈 결합의 잔류 수준을 감소시키는 단계를 포함하는, 공정.According to claim 1,
treating the polyether polyol with the mixture; and
heating the biphasic mixture to reduce residual levels of acetal linkages present in the polyether polyol.
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